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J-GLOBAL ID：202202264618155443   整理番号：22A0884788

Fortran標準規格do concurrentを用いたGPUオフローディング手法の評価

著者 (5件)： 星野哲也 (東大 情報基盤セ) ,  河合直聡 (東大 情報基盤セ) ,  三木洋平 (東大 情報基盤セ) ,  塙敏博 (東大 情報基盤セ) ,  中島研吾 (東大 情報基盤セ)
資料名： 情報処理学会研究報告(Web)  (IPSJ Technical Report (Web))
巻： 2022  号： HPC-183  ページ： Vol.2022-HPC-183,No.5,1-8 (WEB ONLY)  発行年： 2022年03月10日 
JST資料番号： U0451A  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： Fortran2008の標準規格として導入されたdo concurrent構文は,適用ループが並列実行可能であることを意味する.NVIDIA社のnvfortranコンパイラは,do concurrentで記述されたループをNVIDIA GPUでオフロード実行する機能を提供しており,従って専用言語や指示文を用いない標準規格のFortranプログラムのGPU実行が可能となっている.本稿では,do concurrentによるGPUオフローディングの評価を目的とし,ICCGソルバ,H-行列・ベクトル積,3次元拡散方程式のdo concurrent実装を行った.OpenACCやOpenMP5.xと比較を行い,NVIDIA Tesla A100上で評価を行った.その結果,do concurrentの制約を受けないケースではOpenACCやOpenMP5.xと遜色ない性能が得られたものの,do concurrentの制約である縮約演算が必要なケースや明示的にCPU-GPU間のデータ移動を行いたいケースにおいて,大きな性能ギャップが生じることや,制約を避けるための実装コストが大きいことがわかった.(著者抄録)

シソーラス用語： *FORTRAN ,  *数値計算 ,  マイクロプロセッサ ,  専用プロセッサ ,  *負荷分散 ,  プログラミング環境 ,  応用プログラム ,  演算 ,  乗算 ,  拡散方程式 ,  実験
準シソーラス用語： CUDA ,  GPU【プロセッサ】 ,  オフローディング ,  ソルバ ,  ベクトル積 ,  行列演算 ,  評価実験

分類 (1件)： 数値計算  (JE02000J)

引用文献 (14件)：

• Accelerating Fortran DO CONCURRENT with GPUs and the NVIDIA HPC SDK: https://developer.nvidia.com/blog/accelerating-fortran-doconcurrent-with-gpus-and-the-nvidia-hpc-sdk/.
• Unified Memory for CUDA Beginners: https://developer.nvidia.com/blog/unified-memory-cuda-beginners/.
• Wisteria/BDEC-01: https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/supercomputer/wisteria/service/.
• Sakamoto, R., Kondo, M., Fujita, K., Ichimura, T. and Nakajima, K.: The Effectiveness of Low-Precision Floating Arithmetic on Numerical Codes: A Case Study on Power Consumption, HPCAsia2020, p. 199-206 (2020).
• Kreutzer, M., Hager, G., Wellein, G., Fehske, H. and Bishop, A. R.: A unified sparse matrix data format for efficient general sparse matrix-vector multiplication on modern processors with wide SIMD units, SIAM Journal on Scientific Computing, Vol. 36, No. 5, pp. C401-C423 (2014).

タイトルに関連する用語 (7件)： FORTRAN ,  標準規格 ,  DO ,  GPU ,  オフローディング ,  手法 ,  評価